Vitesse époustouflante de l’intrication quantique mesurée pour la première fois

La récente mesure de l’intrication quantique en attosecondes pourrait transformer notre compréhension de la physique et révolutionner le cryptage. 

La physique quantique continue de nous étonner en bousculant nos idées sur le monde minuscule. Une étude toute récente a permis de mesurer, pour la première fois, la rapidité à laquelle se déclenche l’intrication quantique, un phénomène qu’on croyait jusque-là immédiat. Cette recherche, publiée dans le prestigieux journal Physical Review Letters, ouvre la porte à de belles avancées dans le domaine du cryptage et du calcul quantiques.

Mesure en attosecondes : une nouvelle ère de précision

Les prouesses technologiques actuelles nous donnent accès à des phénomènes qui semblaient inaccessibles. Les attosecondes ont un rôle très important dans cette avancée. Pour vous donner une idée, la lumière parcourt seulement l’épaisseur d’un cheveu humain en une attoseconde. Ces mesures ultra-précises permettent de suivre le mouvement des électrons et de mieux comprendre les dynamiques électroniques à l’échelle quantique.

Intrication quantique : un lien mystérieux entre particules

L’intrication quantique, c’est fascinant : deux particules semblent être connectées, même lorsqu’elles se retrouvent à des kilomètres l’une de l’autre, un principe fondamental de la téléportation quantique. Le Prof. Joachim Burgdörfer explique, " on pourrait dire que les particules n’ont pas de propriétés individuelles ; elles n’ont que des propriétés communes ". Dans cette étude, menée par Prof. Joachim Burgdörfer et Prof. Iva Březinová, on explore comment les particules deviennent intriquées grâce à des lasers à haute fréquence qui frappent des atomes, éjectant ainsi un électron et l’intriquant avec un deuxième.

Méthodes et résultats : zoom sur l’invisible

Pour mener à bien cette recherche, les scientifiques ont recours à des techniques de pointe comme le streaking attoseconde et la reconstruction du battement attoseconde par interférence de transitions à deux photons (RABBIT). Ces méthodes permettent d’accéder aux observables phares de la physique attoseconde, notamment le " temps zéro " de la photoionisation. Dans l’expérience, l’intrication entre électrons apparaît sur des échelles de temps extrêmement brèves, avec une différence moyenne d’environ 232 attosecondes entre eux.

Perspectives et applications à venir

Les retombées possibles de ces découvertes sont nombreuses. Mieux comprendre l’intrication pourrait booster les technologies de demain, notamment pour le transfert sécurisé de données via le cryptage quantique. Le Prof. Iva Březinová précise, " nous cherchons à savoir comment cette intrication se met en place dès le départ et quels phénomènes physiques s’en mêlent sur des échelles de temps ultra-courtes ". L’étude montre aussi que les comportements quantiques ne sont pas simplement immédiats, ouvrant la voie à de nouvelles techniques pour manipuler et mesurer les états intriqués.

À venir : explorer plus en profondeur

Les chercheurs ne comptent pas en rester là et préparent déjà la suite pour approfondir leurs découvertes. Ils discutent actuellement avec plusieurs équipes scientifiques pour confirmer ces intrications ultra-rapides et étudier leurs applications concrètes dans divers secteurs technologiques. Par exemple, l’étude sur l’hélium utilise une solution numérique complète de l’équation de Schrödinger dépendante du temps pour analyser la cohérence interélectronique, stimulée par un champ ultraviolet extrême.

Chaque nouvelle découverte fascinante dans cet univers fascinant alimente notre envie de percer les secrets du monde quantique.